kadar tindak balas kimia
TRANSCRIPT
-
8/10/2019 Kadar Tindak Balas Kimia
1/7
Kadar tindak
balas kimia
GRIZLI777
-
8/10/2019 Kadar Tindak Balas Kimia
2/7
Kadar tindak balas kimia
Kadar tindak balas kimia adalah berapa cepat tindak balas kimia (kadar tindak balas purata), dengan unit
masa daripada bahan tindak balas atau produk yang dinyatakan sebagai jumlah bahan. Dalam jumlah yang
tetap sebuah kapal reaksi, biasanya dalam unit masa untuk mengurangkan kepekatan bahan tindak balas
atau kepekatan produk meningkatkan untuk mewakili.
Definisi
Definisi: r = d / Vdt, r = AT / dt [1]
Unit: mol / (L s) atau mol / (L min), atau mol / (L h) Faktor-faktor yang mempengaruhi kadar tindak
balas kimia: Faktor-faktor utama: sifat bahan tindak balas, faktor-faktor luaran: suhu, kepekatan, tekanan,
pemangkin, lampu, laser, saiz zarah bahan tindak balas, kawasan sentuhan antara bahan tindak balas dan
keadaan tindak balas.
Di samping itu, sinar-X, sinar-, pepejal kawasan permukaan bahan yang bersentuhan dengan bahan tindak
balas, tindak balas juga boleh menjejaskan penumpuan kadar tindak balas kimia.
Perwakilan: masa unit bahan tindak balas atau produk jumlah bahan perubahan kepekatan untuk mewakili.
Dalam jumlah yang tetap di dalam kapal reaksi, biasanya dalam unit masa jumlah spesies reactant
perubahan atau perubahan dalam jumlah bahan produk yang dinyatakan. Tidak kira apa jenis bahan-bahan
yang positif. [2]
Formula
Tindak balas kimia formula:
Untuk tindak balas berikut:
mA NB = Pc QD
Ada v (A): v (B): v (C): v (D) = m: n: p: q
v (A): v (B): v (C): v (D)
= n(A): n (B): n (C): n (D)
=
C (A) /
t:
C (B) /
t:
C (C) /
t:
C (D) /
t
-
8/10/2019 Kadar Tindak Balas Kimia
3/7
Persamaan di atas t mengenai swap
TerdapatC: (A): C (B): C (C): C (D) = m: n: p: q
Nota ini yangC, sebelum reaksi C dan C selepas reaksi tidak berkenaan
Untuk tidak mencapai keseimbangan tindak balas kimia berbalik:
v (n) v (songsang)
Juga boleh digunakan: v (A) / m = v (B) / n = v (C) / p = v (D) / q
Formula yang digunakan untuk menentukan stoikiometri membandingkan kelajuan tindak balas adalah
sangat praktikal.
Faktor-faktor yang
Dalaman
1 kekuatan ikatan hubungan antara kadar tindak balas kimia. Sebagai contoh: Di bawah keadaan yang
sama, gas fluorin dan gas hidrogen boleh meletup dalam gelap (kadar tindak balas adalah sangat besar);
klorin dengan hidrogen di bawah keadaan pencahayaan yang boleh meletup (kadar tindak balas), gas
bromin dan hidrogen dalam keadaan pemanasan untuk (kadar tindak balas adalah lebih besar); wap iodin
dan hidrogen boleh berlaku pada suhu reaksi yang lebih tinggi, sambil menjana hidrogen iodida dan
penguraian (kadar tindak balas adalah kecil). Ini adalah bahan tindak balas X-X bon, dan paduan H-X bon
berkait rapat dengan kekuatan relatif.
Punca Luar
Keadaan tekanan
Tindak balas kimia dalam gas, syarat-syarat lain tidak berubah (kecuali jumlah), kenaikan tekanan, jumlah
berkurangan, kepekatan bahan tindak balas, bilangan molekul diaktifkan setiap jumlah kenaikan unit,
keberkesanan bilangan perlanggaran per unit masa bertambah, tindak balas kadar kelajuan, jika tidak
dikurangkan. Jika jumlah tekanan malar (menambah tidak mengambil bahagian dalam tindak balas kimia
gas) ke atas kadar tindak balas yang berterusan. Kerana kepekatan berterusan, bilangan molekul per unit
isipadu diaktifkan pada berubah. Walau bagaimanapun, dalam kes daripada jumlah yang berterusan, telahditambah kepada tindak balas, tekanan yang sama, meningkatkan kepekatan bahan tindak balas, kadar
akan meningkat. Jika jumlah itu berubah-ubah, tetap (tidak mengambil bahagian dalam kimia yang
ditambah kepada gas tindak balas) kadar tindak balas dikurangkan. Kerana peningkatan jumlah, jumlah
yang berterusan bahan bahan tindak balas, mengurangkan kepekatan bahan tindak balas, bilangan molekul
per unit isipadu dikurangkan pengaktifan.
Suhu
Selagi suhu meningkat, molekul bahan tindak balas untuk mendapatkan tenaga, tenaga bahagian yang lebih
rendah daripada molekul asal ke dalam molekul diaktifkan, meningkatkan peratusan molekul diaktifkan,
-
8/10/2019 Kadar Tindak Balas Kimia
4/7
membuat perlanggaran berkesan kekerapan meningkat, kadar tindak balas meningkat (utama). Sudah tentu,
kerana kenaikan suhu, mempercepatkan kadar pergerakan molekul, molekul bahan tindak balas per unit
masa bilangan perlanggaran akan peningkatan yang sama dalam kelajuan tindak balas (punca menengah).
Catalyst (Mangkin)
Pemangkin yang digunakan untuk mengurangkan tenaga yang diperlukan untuk tindak balas, molekul
bahan tindak balas menjadi molekul yang lebih aktif per unit isipadu ketara meningkatkan peratusan
molekul bahan tindak balas, dengan itu beribu-ribu kali untuk meningkatkan kadar tindak balas.
Pemangkin negatif dan sebaliknya. Pemangkin hanya boleh mengubah kadar tindak balas kimia, tetapi
tidak boleh mengubah keseimbangan tindak balas kimia. Syarat kepekatan
Apabila syarat-syarat lain yang sama, meningkatkan kepekatan bahan tindak balas per unit isipadu
meningkatkan bilangan molekul diaktifkan, sekali gus meningkatkan perlanggaran berkesan, kenaikan
kadar tindak balas, tetapi peratusan molekul aktif adalah sama.
Faktor-faktor lain
Meningkatkan jumlah permukaan pepejal (seperti mengisar), untuk meningkatkan kadar tindak balas,
beberapa cahaya secara amnya boleh meningkatkan kadar tindak balas; samping itu, ultrasonik,
elektromagnet, pelarut ke atas kadar tindak balas juga terjejas.
Kesan ke atas kadar tindak balas
Dalam satu tindakbalas homogen, penyelesaian tindak balas adalah lebih daripada tindak balas fasa gas
(anggaran kasar telah 90% reaksi homogen dijalankan dalam penyelesaian). Walau bagaimanapun,
penyelesaian kinetik tindak balas, molekul pelarut untuk dipertimbangkan dari kesan fizikal atau kimia ion
dalam penyelesaian di samping mengambil bahagian dalam tindak balas selalunya serta-merta, yang juga
menyebabkan data kinetik diperhatikan sukar. Kes yang paling mudah adalah punca pelarut hanya peranan
keadaan media.
Bertindak balas dengan penyelesaian dengan penyebaran molekul untuk sekitar molekul pelarut untuk
memakai sehingga selepas hubungan dengan satu sama lain, tetapi juga molekul hasil tindakbalas melalui
sekitar molekul pelarut oleh penyebaran dan cuti.
Penyebaran - diulangi di sekitar molekul pelarut mendesak, dari sudut pandangan mikroskopik, boleh
dilihat sebagai sekitar molekul pelarut membentuk sangkar, dan molekul tindak balas dalam sangkar.
Tempoh dalam molekul sangkar daripada molekul gas berlanggar antara satu sama lain 10 hingga 100 kali
tempoh yang terbesar, yang bersamaan dalam sangkar boleh menjalani berulang banyak perlanggaran.
Kesan sangkar - merujuk kepada tindak balas molekul molekul pelarut membentuk sangkar beberapa kaliperlanggaran (atau getaran). Ini berterusan perlanggaran berulang dipanggil pertemuan kebetulan, jadi
-
8/10/2019 Kadar Tindak Balas Kimia
5/7
kehadiran molekul pelarut walaupun mengehadkan molekul bahan tindak balas bagi pergerakan jarak jauh,
mengurangkan peluang perlanggaran molekul dengan jarak jauh, tetapi ia meningkatkan molekul dekat
berulang perlanggaran. Tidak mengurangkan kekerapan keseluruhan perlanggaran.
Menurut anggaran kasar, dalam larutan akueus, untuk satu sepasang molekul berinteraksi, supaya merekatemui di dalam sangkar masa kira-kira 10-12-10-11s, dalam masa ini untuk kira-kira 100-1000 kali
perlanggaran. Kemudian kadang-kadang mempunyai peluang untuk melompat sangkar ini, merebak ke
tempat-tempat lain, tetapi juga ke dalam sangkar lain. Molekul dilihat dalam penyelesaian berlanggar
dengan molekul gas berlanggar berbeza, perlanggaran yang berterusan, manakala bekas itu dijalankan
secara berperingkat-peringkat, bilangan yang sama untuk menghadapi perlanggaran, ia mengandungi
banyak perlanggaran. Dan masa unit dengan jumlah perlanggaran berkenaan, sebahagian besarnya sama,
akan ada perubahan dalam magnitud. Oleh itu, kehadiran pelarut tidak membuat molekul aktif
dikurangkan. A dan B bertindak balas terhadap sangkar yang sama dengan penyebaran ke dalam molekul
bahan tindak balas melalui molekul sangkar pelarut terdiri tenaga pengaktifan diperlukan adalah secara
amnya tidak lebih daripada 20kJ mol-1, manakala tenaga pengaktifan perlanggaran molekul unsur-unsur
umum 40 - 400kJ mol-1 antara.
Sejak tenaga pengaktifan bagi penyebaran yang kecil, biasanya tidak memberi kesan kepada kadar
penyebaran tindak balas. Tetapi terdapat banyak tenaga pengaktifan kecil reaksi yang, sebagai contoh,
tindak balas kompleks radikal bebas, ion dalam penyelesaian tindak balas. Kadar tindak balas bergantung
kepada kadar penyebaran molekul, iaitu, ia adalah berkadar dengan masa dalam sangkar.
Seperti yang dapat dilihat dari perbincangan di atas, jika tindak balas molekul pelarut Molekul tidak
mempunyai peranan yang penting dalam teori perlanggaran umum tindak balas dalam larutan juga sesuai,
dan tindak balas yang sama dalam kedua-dua fasa gas atau penyelesaian, kebarangkalian P dan tenaga
pengaktifan faktor umumnya mempunyai perintah yang sama magnitud, dan oleh itu, kadar tindak balas
adalah sebahagian besarnya sama. Tetapi terdapat beberapa tindak balas, tindak balas pelarut mempunyai
kesan yang besar. Seperti tindak balas selari tertentu, sering dengan salah satu pilihan yang pelarut
membuat kadar tindakbalas menjadi lebih cepat, supaya jumlah produk meningkat.
Kesan pelarut ke atas kadar tindak balas adalah satu isu yang amat kompleks, secara umum:
pemalar dielektrik pelarut untuk mengambil bahagian dalam tindak balas kesan ion. Kerana yang lebih
besar pemalar dielektrik pelarut, tarikan yang lemah antara ion, supaya dielektrik pelarut berterusan reaksi
ion negatif yang agak besar di antara sebatian.
kekutuban pelarut ke atas kadar tindak balas. Jika kutub nisbah bahan tindak balas yang dihasilkan
adalah besar, kadar tindak balas dalam pelarut kutub adalah agak besar; sebaliknya, apabila produk tindak
balas adalah lebih besar daripada polariti, pelarut kutub dalam kadar tindak balas akan menjadi lebih kecil.
kesan solvation secara umum. Substrat dan penyelesaian yang terhasil boleh lebih atau kurang dalam
solvates bentuk. Molekul solvate jika tindak balas yang dihasilkan dengan sama ada kompaun perantaraan
yang tidak stabil meninggalkan penurunan tenaga pengaktifan, kadar tindak balas boleh dipercepatkan.
-
8/10/2019 Kadar Tindak Balas Kimia
6/7
Jika molekul pelarut dan substrat untuk menjana kompaun yang agak stabil, sering membuat tenaga
pengaktifan umumnya meningkat, manakala kadar tindak balas melambatkan. Jika kompleks diaktifkan
selepas tenaga solvation dikurangkan, seterusnya mengurangkan tenaga pengaktifan, ia akan
mempercepatkan kadar tindak balas.
kekuatan ionik (juga dikenali sebagai kesan garam). Dalam penyelesaian mencairkan adalah elektrolit
jika bahan aktif, kadar tindak balas dan kekuatan ionik. Bahawa kehadiran kesan ketiga elektrolit kadar
tindak balas.
5 Apabila tindak balas logam dan penyelesaian elektrolit, jika logam yang mengandungi kekotoran, akan
membentuk sel galvani, kadar tindak balas bertambah, iaitu lebih tinggi daripada zink tulen dan zink asid
mentah menyebabkan kadar tindak balas yang lebih cepat.
Kadar penukaran
1 Definisi kimia tindak balas penukaran kadar [2]
Satu tindak balas kimia, persamaan ukuran (7-0) mengikut cadangan IUPAC, kimia tindak balas kadar
penukaran ditakrifkan sebagai
(7-1) jika, kemajuan tindak balas kimia; t ialah masa tindak balas, penukaran kadar tindak balas kimia,
tindak balas jadual unit masa.
Mari tindak balas dalam jumlah bahan yang NB, kerana terdapat begitu formula (7-1) boleh ditulis semula
sebagai
(7-2)
(2) kadar tindak balas isipadu malar
Untuk jumlah isipadu malar tindak balas sistem tidak berubah dengan masa, jumlah kepekatan bahan B,
maka formula (7-2) boleh ditulis sebagai
(7-3)
Sebagai kadar tindakbalas isipadu malar definisi biasa.
aA Bb YY zz oleh formula (7-4), tindak balas
Dalam tindak balas fasa gas, komponen yang biasa digunakan tekanan gas bercampur meningkatkan kadar
-
8/10/2019 Kadar Tindak Balas Kimia
7/7
penggunaan atau kadar yang kadar tindak balas, jika campuran gas ideal, terdapat pB = cBRT,
menggantikan ke dalam (7-6) dan (7-7), terdapat
(7-8)
Komponen bahan tindak balas biasanya digunakan dalam salah satu daripada bahan tindak balas sebagai
utama dari segi bahan tindak balas komponen A mewakili bahan tindak balas utama, mari nA, 0 nA,
masing-masing, dan tindak balas awal dan masa tindak balas kepada masa t, jumlah bahan A, xA masa t =
0 t = t, penukaran bahan tindak balas, yang ditakrifkan sebagai (7-9)
xA sering dipanggil Kadar kinetik penukaran, xA xA, e, xA, e adalah penukaran keseimbangan
termodinamik.
Dengan formula (7-9), terdapat
nA = nA, 0 (1-xA) (7-10)
Apabila sistem tindak balas adalah isipadu malar, maka
CA = CA, 0 (1-xA) (7-11)
Mana, CA, 0, CA adalah t = 0 dan t = t A, kepekatan bahan bahan tindak balas. Formula (7-11) ke dalam
persamaan (7-6), terdapat
(7-12)